第13章 弹性元件

第13章 弹性元件
13.1 类型及作用
一、类型 ？ • 片簧 • 螺旋弹簧 • 弹簧管 • 波纹管 • 膜片 二、作用 1. 把某些物理量的变化转换成弹性元件的变形以便测量。 2. 提供能量或封闭力。
13.2 弹性元件的基本特性
一、基本特性
1. 表示方法
• 公式： 变形= f（外力）
外力：温度、压力、力等
• 线图： 直线、曲线
2. 性能指标
• 非线性度
∆λx= ∆λmax/λmax100%
∆λmax: 最大误差
λmax：最大变形
• 刚度 特例：
k=dF/dλ =ctgα
k=F/λ
（线性关系）
n个线性单元串联系统：
已知各单元刚度分别为：ki(i=1,2,..n),在力F作用下，系 统刚度为： λi=Fi/ki (Fi=F)
丝。 3. 固定方法？ 4. 游丝为标准件，可根据条件直接选用。
二、片簧 1.应用？ 2.外形、结构？
三、热双金属弹簧 1. 组成？
热双金属是由两个具有不同膨胀系数的薄金属片钎焊而成的。 其中，膨胀系数大的为主动层，膨胀系数小的为背动层。 2.工作原理？ 3.用途？ 测量、控制、补偿。 4.形状？
拉伸（L）、压缩（Y）、扭转（N）
3.材料？
• 一般用弹簧钢
• 防腐蚀、防磁
有色金属
• 其它新材料？（橡胶、塑料、软木、空气）
二、圆柱螺旋压缩弹簧 1.特性线？ 载荷与变形之间关系
等节距圆柱螺旋弹簧的特性线是： 2.刚度计算？ （影响因素？）
3.稳定性？
• 当弹簧的高径比b=H0/D2较大时，载荷达到一定数值弹簧发 生的侧弯现象。 ————失稳
成正比，其比例常数分别为
。
• 对于已经成型的弹簧来说，可以采取 参数的误差。
的方法来消除几何
2. 温度的影响？
•减少温度变化对弹性元件特性的影响，可以采用温度系数很小的 材料或采用补偿的办法。
3.弹性滞后和弹性后效？ • 弹性滞后？
在弹性范围内，加载和卸载时的特性曲线不重合的现象。 • 弹性后效？
变形改变在时间上落后于载荷改变的现象。 • 原因？ （应力、成分、加工、热处理）
Байду номын сангаас
13.3 螺旋弹簧
一、弹簧的功用、类型、材料 1. 功用？ （1）缓冲、吸振。 如（车辆弹簧）。 （2）储存能量。 如（钟表） （3）测量力的大小。 如 （4）控制机构运动或零件位置。如凸轮机构、阀门、离合器。 2. 类型？
λ= λ1+ λ2+……… λn k=F/λ= Fi/（ λ1+ λ2+……… λn）
=1/（1/k1+1/k2+ ……….1/kn） n个线性单元并联系统：
k=F/λ=k1+k2+ ……….kn • 柔度？
二、影响弹性元件特性的因素
1. 几何尺寸参数的影响？
• 以弹簧为例：变形量的相对误差与（ ）、（ ）、（ ）
• 影响？
刚度下降；工作失效。
• 选取合适的b值可以保证弹簧的稳定性。
• 从结构上保证弹簧稳定的措施为： ？
三、圆柱螺旋拉伸弹簧 1. 特性线？ 2. 如何区别压缩和拉伸弹簧？
13.4 其它弹性元件
一、游丝 1. 在电工测量仪表中用于产生反作用力矩或恢复力矩的游丝称
为测量游丝。 2. 在传动机构中产生力矩使各零件保持接触的游丝称为接触游